DE102016121879A1

DE102016121879A1 - Fahrzeugpositionierung zum laden von tpms-batterien

Info

Publication number: DE102016121879A1
Application number: DE102016121879.0A
Authority: DE
Inventors: Aed M. Dudar; Mahmoud Yousef Ghannam
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2017-05-24
Also published as: MX2016015198A; CN107031311B; GB2546582A; US20170144496A1; CN107031311A; GB201619608D0; US9815342B2; RU2016144477A

Abstract

Eine Steuerung kann dazu ausgelegt sein, Befehle zu erzeugen, um ein Fahrzeug relativ zu primären Induktionsladespulen, die dazu ausgelegt sind, TPMS-Anordnungen zu laden, zu positionieren. Eine Steuerung kann ferner dazu ausgelegt sein, auf der Basis von Daten, die die elektromagnetische Feldstärke zwischen TPMS-Anordnungen und einer entsprechenden Spule anzeigen, Befehle zu erzeugen, um eine Differenz der von den Anordnungen während einer Ladeperiode empfangenen Leistung zu reduzieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft die Positionierung von Kraftfahrzeugreifenanordnungen, die ein mit induktiv geladenen Batterien betriebenes TPMS relativ zu einer induktiven Leistungsquelle beinhalten.
HINTERGRUND
Ein Fahrzeug kann Reifendruckkontrollsysteme zum Messen des Reifendrucks oder anderer Parameter erfordern. Die Reifendruckkontrollsysteme (TPMS – Tire Pressure Monitoring System) erfordern im Allgemeinen elektrische Energie, um Reifeninformationen zu sammeln und die Informationen zu übertragen. Diese Reifendruckkontrollsysteme können gespeicherte elektrische Energie über die Zeit aufbrauchen. Eine Erhöhung der Frequenz der übertragenen Informationen kann bewirken, dass die gespeicherte elektrische Energie mit einer erhöhten Rate aufgebraucht wird.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeug kann ein Paar von Rad- und Reifenanordnungen beinhalten. Jede Rad- und Reifenanordnung kann eine Drucksensoranordnung beinhalten. Das Fahrzeug oder die Rad- und Reifenanordnungen können ferner eine Steuerung beinhalten, die programmiert ist, um Befehle zum Positionieren des Fahrzeugs relativ zu primären Induktionsladespulen zu erzeugen. Jede der primären Induktionsladespulen kann dazu ausgelegt sein, eine der Anordnungen zu laden. Die Position kann auf Daten basieren, die eine elektromagnetische Feldstärke zwischen jeder der Anordnungen und einer entsprechenden der Spulen anzeigen. Die Position kann eine Differenz der von den Anordnungen während einer Ladeperiode empfangenen Leistung reduzieren. Die Daten können eine Differenz zwischen den elektromagnetischen Feldstärken definieren. Jede der elektromagnetischen Feldstärken kann für eine volle Umdrehung der entsprechenden Rad- und Reifenanordnung definiert sein. Die Befehle können Befehle zum automatischen Parken beinhalten.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs;
2A und 2B sind eine Zeichnung typischer Drucksensoranordnungen in Rad- und Reifenanordnungen;
3 ist ein Plot der elektromagnetischen Feldstärke, die an jeder der Drucksensoranordnungen empfangen wird, wobei die Anordnungen um 120° versetzt sind;
4 ist ein Plot der elektromagnetischen Feldstärke, die an jeder der Drucksensoranordnungen empfangen wird, wobei die Anordnungen um 180° versetzt sind;
5 ist ein Plot der elektromagnetischen Feldstärke, die an jeder der Drucksensoranordnungen empfangen wird, wobei die Anordnungen um 120° versetzt sind, einschließlich einer Kurve, die eine gewichtete Differenzkurve abbildet;
6 ist ein Flussdiagramm eines Steueralgorithmus zum Bestimmen der korrekten Positionierung zum Aufladen der Drucksensoranordnungen;
7 ist ein Flussdiagramm eines Steueralgorithmus zum Bestimmen, ob ein Paar Drucksensoranordnungen einen Mindestschwellenwert von Leistungsübertragung erhält; und
8 ist ein Flussdiagramm eines Steueralgorithmus zum Bestimmen der korrekten Ausrichtung einer Drucksensoranordnung während des Aufladens, wenn die Anordnungen unterschiedliche Niveaus gespeicherter Ladung haben.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Hier werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Die speziellen strukturellen und funktionalen Details, die hier offenbart werden, sollen deshalb nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise einzusetzen ist. Für einen Durchschnittsfachmann liegt auf der Hand, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu schaffen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben werden. Die Kombinationen von veranschaulichten Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten allerdings für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungsformen erwünscht sein.
Fahrzeuge können mit an jedem Rad installierten Reifendruckkontrollsystemen (TPMS) zum Kontrollieren des Reifendrucks gekauft werden. Die Systeme können einen Sensor, eine Batterie und einen Sender beinhalten. Ein Sensor kann mehrere Anordnungen haben und den Reifendruck mit einem kapazitiven, piezoelektrischen oder anderen verfügbaren Mitteln erfassen. Kapazitive Sensoren messen Änderungen in einem elektrischen Feld über ein Dielektrikum, während piezoelektrische Sensoren Änderungen der Dehnung über ein Material messen.
Ein Sender kann Reifendruckdaten zum Steuersystem des Fahrzeugs übertragen und die Informationen können für einen Fahrer angezeigt werden. Reifendruckinformationen können vom Fahrer verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Reifen mit zu wenig oder zu viel Druck beaufschlagt ist. Diese Informationen können den Fahrer dazu veranlassen, das Fahrzeug in die Werkstatt zu bringen. Das TPMS stellt dem Fahrer durch Messen des Reifendrucks über die Zeit auch eine Anzeige eines bevorstehenden platten Reifens infolge des Berstens des inneren Schlauches bereit. Ein unerwarteter, stetiger Abfall des Reifendrucks kann einen geborstenen inneren Schlauch anzeigen. Jede Art von Sender kann angewendet werden, um Reifendruckdaten oder andere Informationen zum Steuersystem des Fahrzeugs zu senden, und jede Art von Übertragungsprotokoll oder -medium ist akzeptabel.
Elektrizität ist erforderlich, um dem Sensor und dem Sender Leistung bereitzustellen. Leistung wird in der Regel von einer Batterie bereitgestellt, kann aber auch von einer kapazitiven Leistungsquelle oder einer anderen bekannten geeigneten Leistungsquelle bereitgestellt werden. Jede Batterie- oder Kondensatorauslegung kann verwendet werden. Eine Batterie kann mit anderen Batterien in einem Array angeordnet sein, um zusätzliche Spannung oder Langlebigkeit bereitzustellen, und es kann jegliche Art von Batterie verwendet werden. Es gibt viele Arten von bekannten Batterien, einschließlich unterschiedlicher Kombinationen von Elektrolyt, Anodenmaterial, Kathodenmaterial oder Kombination davon, und jede von diesen kann ein TPMS mit Leistung versorgen.
Die Batterie kann auch entweder eine Drei-Volt-Lithium-Ionen-Batterie oder eine 1,25-Volt-Nickel-Metallhydrid-Batterie sein.
Batterien können über die Zeit Ladung verlieren. Batterien können entweder unter Verwendung einer direkten elektrischen Verbindung oder durch induktives Laden aufgeladen werden. Induktives Laden über eine Primärspule, die mit einer Leistungsquelle verbunden ist, und eine Sekundärspule, die mit der Batterie verbunden ist, kann ein angemessenes Aufladen des TPMS bereitstellen. Die primäre Induktionsspule kann sich am Fahrzeug selbst oder in einem Ladebereich befinden. Die in einem Ladebereich befindliche primäre Induktionsspule kann eine Unterlage sein, die sich auf dem Boden, an Wänden oder an der Decke befindet. Ein Fahrzeug mit induktiv aufladbaren TPMS-Batterien kann in einen Ladebereich (wie etwa Garage, kommerzielle Ladestation oder private Ladestation) fahren und die Batterien können induktive Ladung empfangen.
Der Grad der von der Sekundärspule empfangenen Ladung steht in direkter Beziehung zu der von der Sekundärspule empfangenen induktiven Feld- oder elektromagnetischen Feldstärke. Die Distanz zwischen der Sekundärspule relativ zur Primärspule sollte minimiert werden, um eine wünschenswerte Menge empfangener Ladung sicherzustellen. Darüber hinaus kann die Ausrichtung der Sekundärspule in Bezug auf die Primärspule eine Auswirkung auf die empfangene Ladung haben. Die relative Position der Sekundärspule im TPMS in Bezug auf die Primärspule in der Radanordnung stellt zusätzliche mit dem induktiven Laden verbundene Probleme bereitet. Aufgrund der Natur einer sich drehenden Sekundärspule an einem Rad kann die Radposition einen direkten Einfluss auf die vom TPMS empfangene induktive Ladung haben.
Jedes Rad kann seine eigene Induktionsspule enthalten und eine entsprechende Primärspule haben. Jede Induktionsspule, primär oder sekundär, kann mehrere Induktionsspulen mit unterschiedlichen Anordnungen umfassen, um ein geeignetes Übertragen oder Empfangen von elektromagnetischen Feldern bereitzustellen. Es können verschiedene Kern- oder Wicklungsmaterialien oder -auslegungen verwendet werden, um eine angemessene induktive Kopplung bereitzustellen. Es kann jede Anzahl von induktiven Matten verwendet werden. Eine Matte kann für jedes Rad verfügbar sein oder jedes Rad kann zusammen eine große Matte verwenden.
Jedes Rad kann eine sekundäre Induktionsspule haben, die eine unterschiedliche Position oder Ausrichtung im jeweiligen Rad hat, wodurch ein ungleiches Laden der TPMS-Batterien bewirkt wird. Die Sekundärspule kann viele Auslegungen haben, die dazu konzipiert sind, den Empfang der induktiven Ladung zu maximieren. Die Sekundärspule kann dazu ausgelegt sein, die induktive Ladung aus mehreren Richtungen zu akzeptieren, um sicherzustellen, dass die induktive Ladung aufgrund der besonderen Lage der Sekundärspule relativ zur Primärspule nicht gemindert wird. Eine ungeladene Batterie kann eine Reduzierung der Übertragungsfrequenz des erfassten Drucks oder eine Unfähigkeit der Vorrichtung, Druckdaten überhaupt zu übertragen, bewirken.
In mindestens einer Ausführungsform kann ein Fahrer bewirken, dass ein Fahrzeug, das mindestens zwei Reifendrucksensoranordnungen beinhaltet, sich Ladematten nähert oder diese überlagert. Wenn sich die Reifendrucksensoranordnungen den Ladematten nähern oder diese überlagern, werden auf die empfangene elektromagnetische Feldstärke bezogene Daten übernommen. Jedes Rad kann eine volle Umdrehung oder eine teilweise Umdrehung durchführen, während es sich auf der Matte befindet. Die Steuerung kann die empfangene Ladeleistung analysieren, um das Fahrzeug und die Räder des Fahrzeugs weiter in eine optimale Position zu positionieren.
Wenn zwei Räder ein Laden erfordern, kann die Steuerung die von einem ersten Rad empfangene induktive Ladung von der von einem zweiten Rad empfangenen induktiven Ladung subtrahieren. Durch Nehmen eines Absolutwerts der Differenz zwischen der an jedem der Räder empfangenen Ladung kann die Steuerung eine Radposition bestimmen, die die Differenz zwischen den empfangenen Ladungen reduzieren würde. Ein ähnliches Verfahren könnte unter Verwendung anderer mathematischer Verfahren (wie etwa Bestimmen der durchschnittlichen Differenz zwischen allen Rädern, statistisches Analysieren unter Verwendung von Standardabweichungswerten zum Entfernen von Ausreißern usw.) auf mehr als zwei Räder angewendet werden. Dieses Verfahren kann auch angewendet werden, um ein nicht verwendetes TPMS (wie etwa Ersatzreifen), das ein Laden erfordert, zu laden.
Jedes Rad kann auf der Matte eine volle Umdrehung durchführen. Dies kann bewirken, dass die Mindestdifferenzposition sich an zwei getrennten Orten ergibt. Die Steuerung kann dann durch Hinzufügen der an den Mindestdifferenzstellen empfangenen Ladungswerte und Finden einer maximalen Summe zwischen den beiden auswählen. Die maximale Summe kann es der Steuerung erlauben, zwischen den beiden Mindestdifferenzen auszuwählen.
Die Steuerung kann die Raddrehwinkelposition oder die Radlinearposition als Referenz verwenden, um die Mindestdifferenzposition der induktiven Ladung zu bestimmen. Das Verwenden der Raddrehwinkelposition kann das Aufzeichnen der relativen Drehwinkelposition des Rades ab der Zeit, zu der mithilfe eines Rotationssensors (wie etwa Hall-Sensor. Drehcodierer, optischer Codierer oder Drehwegsensor) ein induktives Feld detektiert wird, umfassen. Diese Drehwinkelpositionen können zusammen mit entsprechenden Ladungsgrößen verwendet werden, um das Rad in eine optimale Position zurückzustellen.
Das Verwenden einer Radlinearposition kann das Aufzeichnen der relativen Linearposition des Rades ab der Zeit, zu der mithilfe von vorkonfigurierten, auf die Ladestation bezogenen Positionsdaten ein induktives Feld detektiert wurde, umfassen. Ein Fahrzeug kann vorprogrammiert sein oder einen Lernalgorithmus verwenden, um die Linearposition der Räder zu bestimmen, wenn sich das Fahrzeug nähert. Diese linearen Positionen können zusammen mit entsprechenden Ladungsgrößen verwendet werden, um das Rad in eine optimale Position zurückzustellen.
Eine Erhöhung der Frequenz der übertragenen Informationen kann bewirken, dass die gespeicherte elektrische Energie mit einer erhöhten Rate aufgebraucht wird, doch erlaubt die Fähigkeit des TPMS zum Aufladen es dem TPMS, Informationen häufiger zu übertragen. Dies kann es dem TPMS erlauben, Straßenzustandsinformationen und weitere zeitgleiche Reifendruckinformationen bereitzustellen.
In einer Ausführungsform kann ein Fahrer bewirken, dass ein Fahrzeug, das mindestens zwei Reifendrucksensoranordnungen beinhaltet, sich Ladematten nähert oder diese überlagert. Die Steuerung kann auf die empfangene Ladung bezogene Daten übernehmen, wenn die TPMS über den Ladematten liegen. Jede empfangene Ladung, die übernommen wird, wird verarbeitet und die Steuerung kann die vorgenannten Verfahren verwenden, um die Mindestdifferenzposition zu bestimmen.
In einer zweiten Ausführungsform kann ein Fahrer bewirken, dass ein Fahrzeug, das mindestens zwei Reifendrucksensoranordnungen beinhaltet, über Ladematten liegt. Die Steuerung kann auf die empfangene Ladung bezogene Daten übernehmen, wenn die TPMS über den Ladematten liegen. Jede empfangene Ladung, die übernommen wird, wird verarbeitet und die Steuerung kann stoppen oder eine Anzeige zum Stoppen bereitstellen, weil sich jede der sekundären Induktionsspulen innerhalb eines Leistungsschwellenniveaus befindet. Die Steuerung kann auch das Fahrzeug anweisen, sich vorwärts oder rückwärts zu bewegen, um sicherzustellen, dass beide Sekundärspulen Leistung empfangen, die das Schwellenniveau erfüllt oder überschreitet.
Eine Steuerung kann identifizieren, dass vor oder während des Beginns der Ladeperiode der Ladezustand (SOC) einer bestimmten TPMS-Batterie niedrig ist oder die Batterie einen niedrigeren SOC hat. Die Steuerung kann dazu ausgelegt sein, unter Verwendung des SOC der TPMS-Batterie einen Gewichtungsfaktor auf die gewünschte Position anzuwenden, indem sie Gleichung 1 unten für einen gegebenen Zeitraum verwendet. Der gegebene Zeitraum kann ein Teil der gesamten Ladesitzung, die gesamte Ladesitzung oder mehrere Ladesitzungen sein. Gleichung 1 unten erlaubt es der Steuerung, die Position der Räder proportional zu gewichten, sodass Batterien mit einer niedrigeren Ladung ein stärkeres Induktionsfeld oder eine größere Menge Leistung empfangen. Jeder SOC kann dem Anteil der in der aufladbaren Batterie verbleibenden Ladung entsprechen. Auf den SOC kann auch eine nichtlineare Verstärkung angewendet werden, um eine vorbestimmte Ladeperiode auszugleichen, die verhindern kann, dass der SOC ein wünschenswertes Ladungsniveau erreicht.
Wie in 1 gezeigt, hat ein Fahrzeug 100 eine erste Rad- und Reifenanordnung 102. Die erste Rad- und Reifenanordnung 102 hat eine Drucksensoranordnung 104. Die Drucksensoranordnung beinhaltet eine Batterie 106. Die erste Rad- und Reifenanordnung 102 ist mechanisch mit einer Antriebsleistungsquelle 110 verbunden. Die Antriebsleistungsquelle 110 kann mit der Steuerung 112 in Verbindung stehen. Die Steuerung 112 kann mit der Drucksensoranordnung 104 in Verbindung stehen. Eine induktive Ladematte 114 kann ein elektromagnetisches Feld, das mit einer Induktionsspule 108 induktiv gekoppelt ist, bereitstellen. Die Induktionsspule 108 kann mit der Batterie 106 elektrisch verbunden sein.
Wie in 1 gezeigt, hat ein Fahrzeug 100 eine zweite Rad- und Reifenanordnung 122. Die zweite Rad- und Reifenanordnung 122 hat eine Drucksensoranordnung 124. Die Drucksensoranordnung beinhaltet eine Batterie 126. Die zweite Rad- und Reifenanordnung 122 ist mechanisch mit einer Antriebsleistungsquelle 110 verbunden. Die Antriebsleistungsquelle 110 kann mit der Steuerung 112 in Verbindung stehen. Die Steuerung 112 kann mit den Drucksensoranordnungen 124 in Verbindung stehen. Eine induktive Ladematte 134 kann ein elektromagnetisches Feld, das mit einer Induktionsspule 128 induktiv gekoppelt ist, bereitstellen. Die Induktionsspule 128 kann mit der Batterie 126 elektrisch verbunden sein.
Wie in 2A gezeigt, hat die Rad- und Reifenanordnung 102 eine Induktionsspule 108. Die Induktionsspule 108 hat eine entsprechende induktive Matte 114. Ebenso hat die Rad- und Reifenanordnung 122 eine Induktionsspule 128, die eine entsprechende induktive Matte 134 hat. Die Induktionsspule 128 ist mit der Induktionsspule 108 außer Phase. Wie in 2B gezeigt, empfangen die Induktionsspulen, wenn sich das Rad über die induktive Matte dreht, unterschiedliche Größen eines elektromagnetischen Feldes, basierend auf Lage und Distanz in Bezug auf die induktive Matte. Die Induktionsspulen können dazu ausgelegt sein, unabhängig von der auf die induktive Matte bezogenen Lage der Induktionsspule induktive Ladung zu empfangen.
3 bildet die entsprechende Größe der von jeder der Induktionsspulen 108, 128 empfangenen Ladung ab, wie in Kurve 308 bzw. 328 gezeigt. Wie gezeigt, sind die Kurven 308, 328 um 120° zueinander außer Phase. Die Y-Achse bezeichnet die empfangene Ladung der Induktionsspulen 108, 128 und die X-Achse bezeichnet die Position der Räder. Die Spitzen jeder Kurve 308, 328 bezeichnen die von der Spule empfangene maximale Ladung, nämlich wenn sich die Spule der entsprechenden induktiven Matte am nächsten befindet. Eine Ausrichtung der Induktionsspulen bei einer Position nahe 226° auf der X-Achse würde in einem ungleichen und unangemessenen Laden der mit Kurve 308 verbundenen TPMS-Batterie resultieren. Eine Steuerung könnte dazu ausgelegt sein, die Induktionsspulen auf eine Position auszurichten, in der die Kurve 302, die Differenz zwischen den beiden Ladungen, minimiert werden kann. Daher würde das Positionieren der Räder auf den Mindestwert von Kurve 302 eine verbesserte Energieübertragung zu jeder der Batterien 106, 126 bereitstellen. Beispielsweise hat die Differenz zwischen den beiden Rädern bei 120° und 300° an Punkt 304 ein Minimum erreicht.
4 bildet die entsprechende Größe der von jeder der Induktionsspulen 108, 128 empfangenen Ladung ab, wie in den Kurven 408, 428 gezeigt. Wie gezeigt, sind die Kurven 408, 428 um 180° zueinander außer Phase. Die Y-Achse bezeichnet die empfangene Ladung der Induktionsspulen 108, 128 und die X-Achse bezeichnet die Position der Räder. Die Spitzen jeder Kurve 408, 428 bezeichnen die von der Spule empfangene maximale Ladung, nämlich wenn sich die Spule der entsprechenden induktiven Matte am nächsten befindet. Eine Ausrichtung der Induktionsspulen bei einer Position nahe 180° auf der X-Achse würde in einem ungleichen und unangemessenen Laden einer der TPMS-Batterien resultieren. Eine Steuerung könnte dazu ausgelegt werden, die Induktionsspulen auf eine Position auszurichten, in der die Kurve 402, die Differenz zwischen den beiden Ladungen, minimiert werden kann. Daher würde das Positionieren der Räder auf den Mindestwert eine verbesserte Energieübertragung zu jeder der Batterien 106, 126 bereitstellen. Beispielsweise hat die Differenz zwischen den beiden Rädern bei 90° und 270° ein Minimum an Punkt 404 erreicht.
5 bildet die entsprechende Größe der von jeder der Induktionsspulen 108, 128 empfangenen Ladung ab, wie in Kurve 508 bzw. 528 gezeigt. Wie gezeigt, sind die Kurven 508, 528 um 120° zueinander außer Phase. Die Y-Achse bezeichnet die empfangene Ladung der Induktionsspulen 108, 128 und die X-Achse bezeichnet die Position der Räder. Die Spitzen jeder Kurve 508, 528 bezeichnen die von der Spule empfangene maximale Ladung, nämlich wenn sich die Spule der entsprechenden induktiven Matte am nächsten befindet. Eine Ausrichtung der Induktionsspulen bei einer Position nahe 226° auf der X-Achse würde in einem ungleichen und unangemessenen Laden jeder TPMS-Batterie resultieren. Eine Steuerung könnte dazu ausgelegt werden, die Induktionsspulen auf eine Position auszurichten, in der die Kurve 502, die Differenz zwischen den beiden Ladungen, minimiert werden kann. Daher würde das Positionieren der Räder auf den Mindestwert von Kurve 502 eine verbesserte Energieübertragung zu jeder der Batterien 106, 126 bereitstellen. Beispielsweise hat die Differenz zwischen den beiden Rädern bei 120° und 300° ein Minimum 504 erreicht.
Ferner führt 5 eine zusätzliche Kurve 506 ein, die einen gewichteten Versatz der Mindestdifferenzkurve abbildet, die den Ladezustand jeder TPMS-Batterie enthält. Wenn die TPMS-Batterien unterschiedliche Ladezustände haben, wenn sich das Fahrzeug der Ladestation nähert, kann eine Steuerung dazu ausgelegt sein, diese Ungleichheit auszugleichen. Die berechnete Kurve 506 kann Gleichung 1 folgen, wie oben beschrieben. Die empfangene Ladungsgröße von Kurve 508, C₁, der ersten Induktionsspule wird mit dem SOC₁ der mit der ersten Induktionsspule verbundenen Batterie multipliziert. Die empfangene Ladungsgröße von Kurve 528, C₂, der zweiten Induktionsspule wird mit dem SOC₂ der mit der zweiten Induktionsspule verbundenen Batterie multipliziert. Eine Steuerung könnte dazu ausgelegt werden, die Induktionsspulen auf eine Position auszurichten, in der die Kurve 506, die gewichtete Differenz zwischen den beiden Ladungen, minimiert werden kann. Daher würde das Positionieren der Räder auf den Mindestwert von Kurve 506 eine angemessenere Energieübertragung zu jeder der Batterien 106, 126 bereitstellen. Beispielsweise hat die Differenz zwischen den beiden Rädern bei 109° und 333° an Punkt 507 ein gewichtetes Minimum erreicht.
Jetzt Bezug nehmend auf 6 ist ein Verfahren 600 abgebildet, wodurch eine Steuerung eine Ausführungsform dieser Offenbarung ausführt. In Schritt 602 sind die Räder und das Fahrzeug, wenn sich das Fahrzeug den Ladematten nähert, auf die Ladematten ausgerichtet. In Schritt 604 wird das Fahrzeug über die Ladematten gefahren. In den Schritten 606 und 608 kann eine Steuerung während der Verlagerung über die Ladematten die induktive Ladungsgröße relativ zur Radposition sammeln. In Schritt 610 kann eine Steuerung Befehle erzeugen, um das Fahrzeug so zu positionieren, dass eine Reduzierung der Differenz zwischen den Ladungsgrößen an jedem Rad erfolgt. In Schritt 612 kann eine Steuerung Befehle erzeugen, um das Fahrzeug in Bezug auf die aktuelle Radposition und die gewünschte Radposition zu positionieren. Diese Befehle können in Schritt 614 autonom angewendet, in Schritt 616 mithilfe von Audio oder Video manuell angegeben oder in Schritt 618 auf einer Fahrzeug-Mensch-Maschine-Schnittstelle angezeigt werden. In Schritt 614 können diese Befehle auf ein Fahrzeug ohne Fahrer, d. h. ein selbstfahrendes autonomes Fahrzeug, oder auf ein Fahrzeug mit einem Fahrer, wobei aber das Fahrzeug ohne Fahrereingriff vom Fahrzeug automatisch positioniert wird, angewendet werden.
Jetzt Bezug nehmend auf 7 ist ein Verfahren 700 abgebildet, wodurch eine Steuerung eine Ausführungsform dieser Offenbarung ausführt. In Schritt 702 sind die Räder und das Fahrzeug, wenn sich das Fahrzeug den Ladematten nähert, auf die Ladematten ausgerichtet. In Schritt 704 wird das Fahrzeug über die Ladematten gefahren. In Schritt 706 und 708 kann eine Steuerung während der Verlagerung über die Ladematten Informationen einschließlich der induktiven Ladungsgröße relativ zur Radposition sammeln.
In Schritt 710 kann eine Steuerung bestimmen, ob sich eine Anordnung innerhalb einer vorbestimmten Schwelle befindet. Das Fahrzeug wiederholt den Prozess, bis mindestens eine der Anordnungen sich innerhalb der vorbestimmten Schwelle oder vordefinierten Zielleistung befindet. Wenn sich eine der Anordnungen innerhalb der vorbestimmten Schwelle oder vordefinierten Zielleistung befindet, fährt die Steuerung fort, die induktive Ladematte zu überqueren, bis die andere Ladematte sich innerhalb eines vorbestimmten Bereiches befindet, wie in Schritt 712 gezeigt. In Schritt 714 kann eine Steuerung das Fahrzeug stoppen, wenn beide Anordnungen sich im vorbestimmten Bereich befinden. In Schritt 716 kann die Steuerung die Räder um ein Inkrement vorwärts drehen und Schritt 712 wiederholen. Die Steuerung kann den Schritt 712 bis Schritt 718 wiederholen, wenn die Räder eine volle Umdrehung durchgeführt haben, dann wird die Schleife verlassen. In Schritt 720 kann die Steuerung, nachdem die Schleife verlassen wurde, die Räder rückwärts drehen, bis ein maximaler durchschnittlicher Ladungswert erhalten ist.
Jetzt Bezug nehmend auf 8 ist ein Verfahren 800 abgebildet, wodurch eine Steuerung eine Ausführungsform dieser Offenbarung ausführt. In Schritt 802 kann die Steuerung aktuelle SOC-Daten von jeder TPMS-Anordnung abrufen. In Schritt 804 sind die Räder und das Fahrzeug, wenn sich das Fahrzeug den Ladematten nähert, auf die Ladematten ausgerichtet. In Schritt 806 wird das Fahrzeug über die Ladematten gefahren. In den Schritten 808 und 810 kann eine Steuerung während der Verlagerung über die Ladematten die induktive Ladungsgröße relativ zur Radposition sammeln. In Schritt 812 kann eine Steuerung Befehle erzeugen, um das Fahrzeug so zu positionieren, dass eine Reduzierung der Differenz zwischen den Ladungsgrößen an jedem Rad erfolgt, während der aktuelle SOC jeder TPMS-Batterie berücksichtigt wird. In Schritt 814 kann eine Steuerung Befehle erzeugen, um das Fahrzeug in Bezug auf die aktuelle Radposition und die gewünschte Radposition zu positionieren. Diese Befehle können in Schritt 816 autonom angewendet, in Schritt 818 mithilfe von Audio oder Video manuell angegeben oder in Schritt 820 auf einer Fahrzeug-Mensch-Maschine-Schnittstelle angezeigt werden. Eine Mensch-Maschine-Schnittstelle ist jeder Mechanismus oder jede elektronische Vorrichtung, der bzw. die eine Interaktion zwischen dem Menschen und der Maschine erlaubt.
Die hier offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können an eine Verarbeitungsvorrichtung, eine Steuerung oder einen Computer, die/der jegliche vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine eigens vorgesehene elektronische Steuereinheit umfassen kann, lieferbar sein oder von diesen umgesetzt werden. Ebenso können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen, die durch eine Steuerung oder einen Computer ausführbar sind, in vielen Formen gespeichert werden, einschließlich unter anderem als Informationen, die auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie zum Beispiel ROM-Vorrichtungen, permanent gespeichert sind, und Informationen, die auf beschreibbaren Speichermedien, wie zum Beispiel Floppydisks, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien, veränderbar gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem als Software ausführbaren Objekt umgesetzt werden. Alternativ dazu können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen im Ganzen oder in Teilen unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten umgesetzt werden, wie zum Beispiel von anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs – Application Specific Integrated Circuits), Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs), Zustandsautomaten, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder -vorrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten.
Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind beschreibende und nicht einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder dargestellt sind. Verschiedene Ausführungsformen könnten zwar als Vorteile bietend oder bevorzugt gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen des Stands der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften beschrieben worden sein, jedoch können, wie für den Durchschnittsfachmann offensichtlich ist, zwischen einem oder mehreren Merkmalen oder einer oder mehreren Eigenschaften Kompromisse geschlossen werden, um die gewünschten Gesamtsystemmerkmale zu erreichen, die von der besonderen Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Diese Eigenschaften können Kosten, Festigkeit, Langlebigkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Packaging, Größe, Wartungsfreundlichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Ausführungsformen, die bezüglich einer oder mehrerer Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen des Stands der Technik beschrieben werden, liegen somit nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Fahrzeug, das Folgendes umfasst: ein Paar Rad- und Reifenanordnungen, von denen jede eine Drucksensoranordnung umfasst; und eine Steuerung, die programmiert ist, um Befehle zu erzeugen, um das Fahrzeug relativ zu primären Induktionsladespulen auf der Basis von Daten, die die elektromagnetische Feldstärke zwischen jeder der Anordnungen und einer entsprechenden einen der Spulen anzeigen, zu positionieren, um eine Differenz der von den Anordnungen während einer Ladeperiode empfangenen Leistung zu reduzieren.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Daten eine Differenz zwischen den elektromagnetischen Feldstärken definieren.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei jede der elektromagnetischen Feldstärken für eine volle Umdrehung der entsprechenden Rad- und Reifenanordnung definiert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Befehle Befehle zum automatischen Parken beinhalten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Befehle anzuzeigende Anweisungen beinhalten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um Befehle zu erzeugen, um das Fahrzeug zu positionieren, um eine mit einem Ersatzreifen verbundene Drucksensoranordnung zu laden.
Fahrzeug, das Folgendes umfasst: ein Paar Rad- und Reifenanordnungen, von denen jede eine Drucksensoranordnung umfasst; und eine Steuerung, die programmiert ist, um Befehle zu erzeugen, um das Fahrzeug relativ zu primären Induktionsladespulen zu positionieren, von denen jede dazu ausgelegt ist, auf der Basis von elektromagnetischen Feldstärkedaten eine der Anordnungen so zu laden, dass die von jeder der Anordnungen während einer Ladeperiode empfangene Leistung eine vordefinierte Zielleistung überschreitet.
Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die elektromagnetischen Feldstärkedaten für eine volle Umdrehung jeder der Anordnungen definiert sind.
Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die Befehle automatische Parkbefehle beinhalten.
Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die Befehle anzuzeigende Anweisungen beinhalten.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Erzeugen von Befehlen, um ein Fahrzeug relativ zu primären Induktionsladespulen zu positionieren, von denen jede dazu ausgelegt ist, eine Reifendrucksensoranordnung auf der Basis von Daten, die die elektromagnetische Feldstärke zwischen jeder der Anordnungen und einer entsprechenden einen der Spulen anzeigen, so zu laden, dass die eine der Anordnungen, die einen niedrigeren Ladezustand hat, für einen gegebenen Zeitraum relativ zu den anderen Anordnungen eine größere Menge Leistung empfängt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Befehle Befehle zum automatischen Parken beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Befehle anzuzeigende Anweisungen beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei jede der Reifendrucksensoranordnungen in einer entsprechenden Rad- und Reifenanordnung montiert ist und wobei die Daten für eine volle Umdrehung von mindestens einigen der entsprechenden Rad- und Reifenanordnungen definiert sind.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Daten eine Differenz zwischen den elektromagnetischen Feldstärken definieren.